380 вольт 3 фазы частный дом: схема, примеры как распределить три фазы

Трехфазные цепи. Как подается напряжение в них

В трехфазной цепи напряжение может быть фазным или линейным. Векторная диаграмма выглядит следующим образом:

На графике присутствуют три вектора напряжений (фаз) – Uа, Ub и Uс. Величина угла между ними равна 120°. Это соблюдается между обмотками в простейшем электрооборудовании. Для того, чтобы знак вектора Ub изменился на противоположный, его нужно отразить таким образом, чтобы векторное начало и конец поменялись местами, при этом первоначальный угол наклона был сохранен. После установки векторного начала Ub в конец Uа полученное расстояние и будет рассматриваться, как вектор линейного напряжения (Uл).

Схемы Звезда и Треугольник в трехфазной сети

Существуют различные вариации включения нагрузки с рабочим напряжением 220 и 380 Вольт в трехфазную сеть. Эти схемы называются “Звезда” и “Треугольник”.

Когда нагрузка рассчитана на напряжение 220В, то она включается в трехфазную сеть по схеме “Звезда”, то есть к фазному напряжению. При этом все группы нагрузки распределяются так, чтобы мощности по фазам были примерно одинаковы. Нули всех групп соединены вместе и подключены к нейтральному проводу трехфазного ввода.

В “Звезду” подключены все наши квартиры и дома с однофазным вводом, другой пример – подключение ТЭНов в мощных калориферах и конвектоматах.

Когда нагрузка на напряжение 380В, то она включается по схеме “Треугольник”, то есть к линейному напряжению. Такое распределение по фазам наиболее типично для электродвигателей и другой нагрузки, где все три части нагрузки принадлежат к единому устройству.

Недостатки трехфазного питания

У трехфазного питания существует также и несколько неприятных моментов, которые стоит учитывать перед подключением:

Расходы на подключение и покупку оборудования

Если у вас уже заведен в дом однофазный ввод, то переподключение на трехфазный потребует дополнительных растрат. В такие растраты включается:

Оформление договора. Согласно текущему законодательству оформление договора на установку трехфазного ввода и счетчика стоит 550 рублей.
Покупка счетчика и проводов. Средняя стоимость трехфазного счетчика, внесенного в госреестр, составляет 1500 рублей. Также для ввода понадобится примерно 20 м изолированного кабеля СИП сечением 16 мм2, стоимостью 1200 рублей. Еще стоит учесть необходимость организации проводки внутри дома для трехфазного дома. Этот показатель сложно просчитать, так как все дома разные по площади.
Дополнительные автоматы. Для каждой фазы потребуется свой автомат. Также потребуется установка реле контроля напряжения, чтобы можно было всегда «мониторить» напряжение по каждой фазе и в случае перекосов, переключаться между фазами.

Чтобы электромонтеры подключили вас к трехфазной сети, придется стать в очередь и пару недель подождать. Если не хотите ждать, то придется отдельно заплатить за срочность. В итоге подключение трехфазного питания выльется своему владельцу в кругленькую сумму.

Увеличенные размеры щитовой

Для подключения трехфазного питания необходимо смонтировать крупногабаритную щитовую. Это обусловлено наличием дополнительного защитного и распределительного оборудования. Обычно такой силовой шкаф или щитовая устанавливается на улице, чтобы не занимала много места в доме.

Стоит отметить, что для распределительных щитов энергосбыт предъявляет определенные требования. Например, защита щитовой от пыли и грязи должна быть не ниже стандарта IP31, а во влажных помещениях IP54. Для некоторых владельцев дачных участков или частного дома поиск подходящего места для шкафа или монтаж такой конструкции может стать настоящим испытанием.

Перепланировка проводки в доме

Если изначально в доме была одна фаза, то подключение еще двух потребует от хозяина глобальной перепланировки проводки. Так изначально все розетки и лампочки были «посажены» на одну фазу. С трехфазным подключением необходимо будет эти розетки переносить, а это означает немалый ремонт в доме, так как придется штробить стены под проводку. Естественно эта работа требует дополнительных затрат времени и денег.

Подключение розеток

Особенность розеток на 380В в том, что они блокируют от несимметричного подсоединения, чтобы избежать КЗ. Контакты размещены под углом, они разные по размеру, с направляющими элементами.

Стационарные розетки на 380В выпускают следующих типов:

2Р+РЕ имеет два силовых (фазных) вывода и заземляющий;
3Р+РЕ или 3Р+N характеризуется тремя фазными выводами и одним для подключения заземления;
3Р+РЕ+N — есть места для подключения трех фаз, один — для ноля, еще один — для заземлителя.

В розетках предусмотрена блокировка от выключения под нагрузкой. Сила тока (25, 63, 125А), для которой эти розетки сделаны, значительная, а в изделиях нет дугогасящего эффекта. Изымать вилки под такой нагрузкой опасно в плане получения ожогов или перегорания розеток. Блокировка бывает электронного или механического типа.

Розетки присоединяют к питающему кабелю последовательно, параллельно или смешенным способом.

Разводка однофазного щитка

Например, к щиту подключаются — плита (варочная панель) 7,2 кВт; духовой шкаф 4,3 кВт; кухня 5,5 кВт; комната 3,5 кВт; ванная 3,5 кВт; двигатель 3-фазный 1,5 кВт; розетка 3-фазная.

Рассмотрим такую ситуацию: у вас была однофазная сеть и теперь дали разрешение на проведение трехфазной. В этом случае нужно все потребители распределить по фазам.

Самый мощный прибор это варочная панель (плита) 7,2 кВт, которую нужно посадить на первую фазу. На вторую подключить духовой шкаф и комнату. В итоге получается 7,8 кВт. А на третью фазу подключить кухню и ванную комнату. Общая мощность получится 9 кВт. Прибавим еще мощность двигателя, разделив ее на каждую фазу одинаково. В итоге получилось: на первой фазе 7,8 кВт; на второй фазе 9,4 кВт; на третьей — 9,6 кВт. Приблизительно распределили нагрузку по фазам по возможности равномерно. Посмотрим, какой в результате получился щиток.

Итак, трехфазный щиток состоит из входного автомата и трехфазного счетчика. Далее, на первую фазу подключен автомат 40 Ампер, через который питается плита мощностью 7,2 кВт. Если просуммировать с двигателем, будет 7,8 кВт.
Ко второй фазе через автомат 25 Ампер подключен духовой шкаф и микроволновая печь. Через второй автомат 16 Ампер подсоединена комната проектной мощностью 3,5 кВт. Общая мощность получилась 8,4 кВт.
К третьей фазе подключен ДИФ автомат и обычный автомат. Через обычный автомат на 25 Ампер подключена кухня проектной мощностью 5,5 кВт. Через ДИФ автомат подключена ванная комната проектной мощностью 3,5 кВт. Общая мощность на третью фазу получается 9,6 кВт.

Распределение полной мощности двигателя на три фазы по 0,6 кВт:

первая фаза: 7,2+0,6=7,8 кВт;
вторая фаза: 4,3+3,5+0,6=8,4 кВт;
третья фаза: 5,5+3,5+0,6=9,6 кВт.

По всем трем фазам максимальная мощность составляет 9,6 кВт. Если проектная мощность 8,8 кВт и входной автомат на 40 Ампер, а у нас проектная мощность на одной из трех фаз 9,6 кВт, то такой автомат не выдержит нагрузку. Если третью фазу загрузить на полную мощность, то этот автомат отключится. Поэтому, входной автомат нужно ставить на 50 Ампер.

Из этого примера видно, что при небольшом количестве потребителей можно полноценно загрузить трехфазную цепь. Иногда возникает необходимость подключить кондиционеры, электрический теплый пол и другие потребители высокой мощности.

Прежде чем покупать электрическое оборудование, надо рассчитать потребляемую мощность. Потянет ли входной автомат и разрешенный лимит по току на электроснабжение дома?

После подсчета всех нагрузок по фазам можно определить, какой мощности нужен входной автомат. Узнать в энергосбыте, какой резерв по току вам дадут. Возможно, разрешение дадут только на 25 Ампер. Придется покупать приборы из расчета на эти 25 Ампер. На фазу дается только 5,5 кВт.

В этом случае, что делать с электроплитой на 7,2 кВт? Современные электроплиты и варочные панели имеют подключение к двухфазной цепи, а иногда и к трехфазной. Кроме земляного и нулевого вывода имеется L1 и L2 (иногда L1, L2, L3). В первом случае для подключения двухфазной цепи, а во втором – подключение трехфазной цепи. Такие мощные нагрузки предусмотрены специально, чтобы можно было их распределить.

Когда делаете проект и запрашиваете проектную мощность, пытайтесь получить разрешение на мощность с запасом.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните накарту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Расчёт энергопотребителей

Перед тем, как распределить нагрузку по фазам рекомендуется выполнить предварительный расчёт потребителей. Сделать это легко, составив список потенциальных источников, которые будут «повешены» на ту или иную фазу. Например, перечислите основную бытовую технику и её мощность согласно заявленной производителем:

Варочная электроплита 6,5-7,5 кВт.
Стиральная машина 1,5-1,8 кВт.
Посудомоечная машина 1,5-1,8 кВт.
Микроволновая печь 0,9-1,2 кВт.
Духовой шкаф 2,0-2,6 кВт.
Пылесос 1,9-2,2 кВт.
Утюг 1,9-2,2 кВт.

Как правильно разделить энергопотребителей на несколько групп Источник uk-parkovaya.ru

Какой автомат подойдет на 15 кВт

Назначение трехфазного автомата — защита от перегрузок

Назначение 3-фазного автомата – защита от сверхтоков и перегрузок. Модификация на 15 кВт работает в сети с напряжением 380 В, то есть на ввод понадобится прибор на 25А. При выборе нужно учитывать, что в условиях коротких замыканий сила тока повышается и может стать причиной возгорания электропроводки.

Подбирая модель автомата на 15 кВт для трехфазной нагрузки, понадобится учесть параметры допустимого напряжения и тока при коротком замыкании. Стоит ориентироваться на вычисленные показатели тока кабеля с минимальным сечением, который защищает выключатель и номинальный ток приемника.

При расчетах вводного коммутационного автомата по параметрам мощности в сети 380 В учитывают:

электрическую мощность – фактическую и добавочную;
интенсивность загрузки кабеля;
наличие свободной мощности в проектном показателе жилого дома;
удаленность хозяйственных построек и нежилых помещений от точки ввода кабеля.

Возможно ли подключение на 2 или 4 фазы

Профессиональные электромонтёры, получившие образование в течение последних 10-12 лет, с полной уверенностью скажут, что это невозможно. И это будет ошибкой. Для примера можно взять сварочные трансформаторы, произведённые в советские времена, которые ещё сравнительно недавно можно было встретить на заводах. Их рабочее напряжение было равным 380 В, однако проводов для подключения они имели всего два. И если подобный агрегат подключить согласно логике, то это будет «ноль» и «фаза». Но загвоздка в том, что варить аппарат при такой коммутации не будет. Их следовало подключать на 2 фазы, без использования третьей и нейтрали.

ТДМ-305 – один из сварочных аппаратов на 300 А, подключаемых на 2 фазы

Частотный преобразователь 220-380, чьей фирмы лучше?

Ответим на вопрос по существу. Азиатских производителей на рынке продаж подобной техники – бесчисленное множество. Устанем перечислять. Отечественный сборщик ЧП – это своего рода лотерея (иногда зависит от того, в какой день недели устройство собрано).

Универсальные компактные модели ЧП отлично справляются с задачей преобразования сетевых параметров,их очевидные преимущества выражаются в следующем:

способность выработки «полноценного» трёхфазного тока;
отсутствие потерь в мощности движка;
пригодность для любой конструкции электродвигателя;
конструктивность очень простая.
собственнаяэнергопотребляемостьминимальная.

Наглядная трехфазная схема вводно–распределительного щита частного дома

Наглядная схема электрощита частного дома

Представляю наглядную схему электрощита частного дома. Электропитание трехфазное. Особенность этой трехфазной схемы в разделении PEN проводника не на отводном столбе воздушной линии и не вне дома, а непосредственно в щите, где установлены вводной автомат и все автоматы защиты для групповых цепей дома.

Такой электрощит называется вводно-распределительный щит (ВРЩ) или вводно-распределительное устройство (ВРУ).

Разберем схему подробнее

Эта же схема в НОВОМ ОКНЕ.

Три фазы электропитания L1;L2;L3 с PEN проводником в одном кабеле, заводится в дом, а в доме во вводно-распределительный щит.

В щите PEN проводник расщепляется на нулевой рабочий проводник (N) и защитный проводник (PE).Расщепление происходит на отдельной шине, которая называется главная заземляющая шина (ГЗШ). В месте разделения PEN проводника на PE и N проводники нужно сделать повторное заземление (ПУЭ пункт 1.7.61).Правда в ПУЭ требование повторного заземления носит рекомендательный характер.

О заземлении дома можно почитать статьи раздела: Заземление частного дома

Вернемся к наглядной схеме щита. Фазные проводники L1;L2;L3 заводятся на трехполюсной вводной автомат (3).Для учета потребления электроэнергии в щите устанавливается электросчетчик.

На вводные клеммы электросчетчика подключаются проводники L1;L2;L3 от вводного автомата и N проводник от ГЗШ (главной заземляющей шины).От вывода электросчетчика идет подключение общему автомату защиты всего дома. Он четырехполюсной.

При его срабатывании (отключении) происходит полное отключение дома от электропитания.

Примечание: Устанавливать автомат защиты на нулевой рабочий проводник разрешено, только если при его срабатывании отключатся все питающие проводники дома (ПУЭ пункт 3.1.11),то есть как на схеме, установлен четырехполюсной общий автомат.

Электропроводка дома разделена на группы. Группа или групповая цепь освещения защищена однополюсными автоматами защиты (5). Все группы запитываются от разных фаз L1;L2;L3.

Групповая цепь во влажных помещениях это особая зона электропроводки, должна быть защищена дифференциальным автоматом защиты (6) с током срабатывания не более 30 mA (миллиампер). Требование ПУЭ пункт:7.1.82.

Примечание: Данная наглядная схема относится к системе TN-C. В системах TN-C допускается применение только УЗО, реагирующих на дифференциальный ток, только для отдельных электроприборов. При этом защитный PEпроводник обязательно должен быть подключен к шине PEN до всех автоматов защиты. На этой наглядной схеме это условие ПУЭ пункт:1.7.80 выполняется.

В щите выделена отдельная группа автоматов защиты для хозяйственной постройки. Автоматы 11,12.автомат 11 это вводной двухполюсной автомат для хозпостройки, 12 это однополюсные автоматы для двух групп электропроводки в постройке. Об этой наглядной трехфазной схеме вводного учетно-распределительного щита для частного дома все.

Единственное требование, которое не понравится поставщикам электроэнергии это нахождение счетчика учета не на улице, а в доме. Но это уже местные детали.

Выбор конструкции

Изготовить генератор из асинхронного двигателя можно вполне успешно, если внимательно изучить конструкцию и устройство каждого из указанных механизмов. Рассмотрим сначала типовой асинхронный двигатель, работающий по принципу скольжения ротора в отстающем по фазе электромагнитном поле статора. Неподвижная часть этого агрегата (статор) оборудуется, как известно, тремя катушками, смещёнными относительно друг друга в пространстве на 120 геометрических градусов.

За счёт взаимодействия подвижного и неподвижного поля в статорных катушках наводится переменное напряжение, представленное последовательностью трёх рабочих фаз (А, В и С).

Более простой вариант изготовления синхронной машины (генератора) предполагает применение б/у коллекторного однофазного двигателя, имеющего в своём составе устройство смещения фазы на конденсаторе фиксированной ёмкости.

Изготовление однофазной системы существенно упрощает конструкцию будущего генератора, но мощность такого изделия сравнительно невелика. Это обстоятельство не позволяет использовать его для питания некоторых образцов однофазных силовых агрегатов (скважинного насоса, например).

Обратите внимание! Однофазного устройства, собранного на базе коллекторного движка, по мощности может хватить разве что на энергоснабжение домашней осветительной сети. В случаях, когда возникает необходимость в подключении к питающей линии более мощного силового оборудования, единственно правильное решение – изготовить генератор из асинхронного механизма (рисунок ниже)

В случаях, когда возникает необходимость в подключении к питающей линии более мощного силового оборудования, единственно правильное решение – изготовить генератор из асинхронного механизма (рисунок ниже).

Рассмотрим, как можно переделать этот механизм в трехфазный генератор, более подробно.

Что такое трехфазный ток

Реактивная мощность

Это система, объединяющая три электроцепи с токами, которые разнятся по фазе на 1/3 периода. Причём их собственные ЭДС совпадают по частоте и амплитуде и имеют такой же фазовый сдвиг. У такой структуры фазное и линейное напряжения соответственно равны 220 В и 380 В. Частота периодических колебаний – 50 герц (Гц).

Если подключить к осциллографу токовые синусоидальные сигналы от трёхфазной сети, то можно будет увидеть, что они совершают прохождение своих точек максимума в регулярной фазовой последовательности.

Общая формула мощности переменного тока:

P = I*U*cosϕ,

где:

P – мощность, (Вт);
I – ток, (А);
U – напряжение, (В);
cosϕ – коэффициент мощности.

Значение cosϕ должно стремиться к единице. Средний коэффициент мощности лежит в интервале 0,7-0,8. Чем он выше, тем больше КПД установки.

В случае 3-х фазных сетей мощность будет зависеть от схемы соединения источника и нагрузки.

График трёхфазного тока

Подбор автоматического коммутатора по мощности

Таблица мощности электроприборов на кухне

Подобрать защитный переключатель поможет вычисление суммарной мощности бытовой техники. Понадобится посмотреть значение в паспорте устройства. Например, на кухне в розетку включаются:

кофеварка – 1000 Вт;
электродуховка – 2000 Вт;
печка СВЧ – 2000 Вт;
электрический чайник – 1000 Вт;
холодильник – 500 Вт.

Суммируя показатели, получаем 6500 Вт или 6,5 киловатт. Далее понадобится обратиться к таблице автоматов в зависимости от мощности подключения.

Однофазное подключение 220 В	Трехфазное подключение	Мощность автомата
Схема «треугольник» 380 В	Схема звезда, 220 В
3,5 кВт	18,2 кВт	10,6 кВт	16 А
4,4 кВт	22,8 кВт	13,2 кВт	20 А
5,5 кВт	28,5 кВт	16,5 кВт	25 А
7 кВт	36,5 кВт	21,1 кВт	32 А
8,8 кВт	45,6 кВт	26,4 кВт	40 А

На основании таблицы для проводки со стандартным напряжением можно подобрать прибор на 32 А, который подходит для суммарной мощности 7 кВт.

Расчет нагрузки по фазам

Допустим, у вас имеется трехфазный двигатель мощностью 1500 Вт. Соответственно, на каждую фазу приходится по 500 Вт активной мощности. Предположим, что cos фи=0,8. Полная мощность равна: 500/0,8. Получается, что 625 Вт нужно распределить на каждую фазу.

Кроме двигателя к фазам, вероятно, подключены и другие потребители. Например, кроме 500 Вт подключается освещение на 200 Вт и конвектор на 300 Вт. Все мощности суммируются по горизонтали. Реактивная мощность остается без изменений (если не используются нагрузки с реактивной составляющей).

По теореме Пифагора можно определить реактивную мощность.

Но на практике это довольно сложные расчеты. Поэтому, это рассчитывается приближенно: 625 Вт + 500 Вт = 1150 Вт. Эта сумма получается больше точных расчетов по формуле, но страшного ничего нет. Расчет произведен с небольшим запасом.

На практике для приблизительных расчетов достаточно сложить все полные мощности и по ним определить мощность автомата для требуемой нагрузки.

Отличия от однофазного тока

Как правило, в многоквартирные дома подводится трехфазный переменный ток. Это обусловлено подключением большого числа однофазных нагрузок. В этом случае есть возможность равномерно нагрузить каждую фазу цепи трансформаторной подстанции. Это позволит не допустить перекоса межфазного и фазного напряжений.

Основные различия, по сравнению с однофазным током, лежат в следующей плоскости:

линейное напряжение не рассчитано на питание однофазных потребителей;
величина мощности нагрузки зависит от сечения питающего кабеля;
возможность включения в сеть трёхфазных потребителей;
допустимость переключения однофазного потребителя на другую фазу.

В связи с этим использование трёхфазного тока более эффективно на производстве.

Распределение электроэнергии

Важно! Стоимость оборудования, кабельной продукции, электроэнергии, приборов учёта при подведении к объекту напряжения, равного 380 В, значительно выше, чем однофазной сети. Какой вариант тока выбрать, трёхфазный или однофазный, решать владельцу жилья

Особенно это касается больших частных домов, где современное электрооборудование требует наличия всех трёх фаз. Затраты на подведение 3-х фазного тока и установку узла учёта с лихвой окупятся возможностями использования трёхфазных потребителей в приусадебном хозяйстве

Какой вариант тока выбрать, трёхфазный или однофазный, решать владельцу жилья. Особенно это касается больших частных домов, где современное электрооборудование требует наличия всех трёх фаз. Затраты на подведение 3-х фазного тока и установку узла учёта с лихвой окупятся возможностями использования трёхфазных потребителей в приусадебном хозяйстве.

Что такое трехфазная сеть?

Любой дом или квартира перед вводом в эксплуатацию подключается к местной электросети. Такая сеть может быть однофазной или трехфазной. При однофазном подключении к дому подводится два провода, фаза и ноль, между которыми напряжение 220 В. Трехфазная же сеть характеризуется наличием четырех проводов: трех фаз и ноля. Между каждой фазой и нолем напряжение 220 В, а между самими фазами 380 В (как показано на изображении).

Для учета электроэнергии в такой сети необходим трехфазный счетчик, который устанавливается местным РЭСом. Типичным примером такого счетчика является INCOTEX Меркурий 231 АМ-01, предназначенный для учета активной электроэнергии.

Преимущества и недостатки трехфазной системы электроснабжения

Не секрет, что трехфазное электроснабжение частного дома стает всё более актуально, и это связанно не только с величиной напряжения. Давайте разберёмся во всех преимуществах 380 Вольт и вот их перечень:

Подключение самых распространённых в быту и на производстве асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. При подключении к однофазной цепи теряется их мощность, крутящий момент, а также КПД. Ведь они первоначально были рассчитаны на три фазы. Применение таких электромашин в частном доме может понадобиться при обустройстве точильного, сверлильного или деревообрабатывающего станка и других видов техники. Владелец, который обладает навыками работы на таком оборудовании, всегда найдёт ему применение. На даче всегда пригодится мощный насос, поэтому провести 380 Вольт и тут не помешает.
Подключив три фазы, владелец частного дома получает, по большому счёту, сразу три независимые однофазные сети, которыми может распоряжаться по своему усмотрению. Для этого того чтобы получить однофазное напряжение 220 Вольт, нужно подключить один провод к фазе, а другой к нулю. Оно будет называться фазным. Напряжение между двумя фазами равняется 380 Вольт и называется линейное. Подробнее о фазном и линейном напряжении можно прочитать в статье: https://samelectrik.ru/linejnoe-i-faznoe-napryazhenie.html.
При поломке или аварийной ситуации на распределительной подстанции может отгореть одна или даже две фазы. При этом у владельца частного дома с тремя фазами как минимум освещение и холодильник будет работать. При этом нужно помнить, что для трёхфазных двигателей работа на две фазы повлечёт за собой неминуемый выход его из строя.

Учтите, и тут есть свои подводные камни. Трехфазная сеть нужна в том случае, если недостаточно мощности однофазной сети. И даже если однофазной недостаточно не нужно спешить подключать три фазы, лучше уточнить о возможности увеличения лимита мощности для однофазной сети — эта процедура намного проще, чем согласование и подключение трех фаз.

Три фазы в обязательном порядке подключают в том случае, если нужно запитать трехфазные электродвигатели, которые не могут работать в однофазном режиме, либо в случае одновременного использования большого количества электроприборов, оборудования, например, если в доме большое хозяйство, налажено какое-то мелкое производство.

Также следует отметить еще несколько недостатков трехфазной системы электроснабжения. Один из минусов — необходимость равномерного распределения нагрузок по каждой из фаз. Второй недостаток — большая сложность в подключении, приобретении другого щитка, защитных аппаратов и т.д. Третий недостаток — большая опасность с точки зрения поражения током, так как в доме будет не только однофазное напряжение 220 В, но и линейное — 380 В

Как видите, преимущества питания потребителя от сети 380 Вольт не всегда очевидны. Теперь стоит разобраться, какие документы нужны для подключения трехфазной сети. Об этом мы сейчас и поговорим.

Одна или три фазы?

Электрический ток как источник энергии широко применяется в быту, на транспорте, на производстве и во всех остальных областях человеческой деятельности. С его помощью приводятся в действие различные механизмы, функционирует освещение, генерируется питание для всех видов электронных проборов и т.д.

Система электрического энергоснабжения может быть реализована на основе постоянного и переменного напряжения. С постоянным напряжением работать несколько проще, использующие его устройства демонстрируют лучшие массогабаритные характеристики и не имеют проблем электромагнитной совместимости. Несмотря на это, современные системы электроснабжения передают переменный ток. Это происходит по двум основным причинам:

При передаче электроэнергии на большие расстояния напряжение источника из соображений минимизации потерь необходимо увеличивать; одновременно при подаче электроэнергии конечному потребителю его следует уменьшать до разумного значения; процесс преобразования намного легче реализуется на переменном токе.
Энергию переменного напряжения существенно проще преобразовать в механическую работу, т.е. использующий его электродвигатель обладает более простой конструкцией по сравнению со своим аналогом.

Отличия сетей переменного тока

При реализации систем электроснабжения применяется однофазная и трёхфазная схемы.

С точки зрения своего механического исполнения отличия однофазной сети и трёхфазной сети друг от друга ограничиваются только количеством проводов:

в первом случае простейшая проводка имеет два провода (нуль и фазу);
для 3-фазной проводки их количество увеличивается до четырех: три равноправных фазных плюс один нулевой провод (в качественных системах практикуется введение в её состав также пятого провода защитного заземления).

Фазные провода выявляются:

визуально по окраске оболочки (желтая первая или А; зеленая вторая или В, красная третья или С);
с помощью индикатора на основе электролюминесцентной лампы.

Касательно отдаваемого напряжения:

для однофазной сети оно составляет 220 В;
исправная 3-фазная сеть обеспечивает напряжение между двумя любыми фазами 380 В, а между фазой и нулем – 220 В.

Последнее является основанием для появление не вполне корректного, но хорошо запоминаемого правила о том, разные системы имеют трехфазное напряжение 380 В и однофазное напряжение 220 В.

Преимущества многофазной системы энергоснабжения

Разница между однофазным и трехфазным напряжением начинается на уровне конструкции генератора: 3-фазное устройство содержит три обмотки. Снимаемое с них напряжение имеет фазовый сдвиг на 120°. Столь простое по части исполнения конструктивное решение определяет довольно многочисленные преимущества трехфазной системы перед однофазной. При обращении к 3-фазному исполнению:

заметно упрощается создание электродвигателя, т.к. магнитное поле 3-фазного переменного тока является вращающимся по самой своей природе;
обеспечивается значимо больший КПД электродвигателя;
при люминесцентном освещении существенно снижается мерцание и эффективно подавляется стробоскопический эффект;
в случае грамотного проектирования легко достигается эффект электрического уравновешения проводки;
при прочих равных условиях втрое снижается ток в каждом из трёхфазных проводов, что за счёт квадратичной зависимости электрической мощности от тока снижает потери.

Из последнего свойства понятно, что трёхфазная линия электропередачи мощнее однофазной сети втрое

Для электронной техники 3-фазный вариант выгоден тем, что компьютеры можно запитывать от той фазы, которая демонстрирует наилучшие качественные показатели.

Немаловажное значение приобретает также то, что 220-вольтовая проводка легко реализуется при наличии 380-вольтовой

Области применения

Основные отличия однофазного от трехфазного тока определяют фокусные области применения систем электроснабжения на их основе:

трёхфазная проводка более предпочтительна для решения различных производственных и технологических задач там, где требуются высокие мощности, устанавливается большое количество электродвигателей;
более простую, менее мощную, не столь требовательную к уровню электрической защиты 220-вольтовую систему целесообразно использовать для решения различных бытовых задач, а также обеспечения работоспособности различных относительно маломощных устройств.

Фактически это означает, что однофазная и трёхфазная электрические сети соседствуют, часто взаимно дополняют друг друга, а также имеют явно выраженные фокусные сферы применения.

Принципы расчета автомата по сечению кабеля

Вычисления 3-фазного дифавтомата осуществляются на основании сечения кабеля. Для модели на 25 А понадобится обратиться к таблице.

Сечение провода, мм2	Допустимый ток нагрузки по материалу кабеля
Медь	Алюминий
0,75	11	8
1	15	11
1,5	17	13
2,5	25	19
4	35	28

Модификацию на 25 Ампер можно применять для защиты проводки или установить на ввод.

Например, для проводки используется медный провод с сечением 1,5 мм2 с допустимым током нагрузки 19 А. Чтобы кабель не нагревался, понадобится выбрать меньшее значение – 16 А.

Определение зависимости мощности от сечения по формуле

Таблица выбора сечения кабеля в зависимости от мощности

Если сечение кабеля неизвестно, можно использовать формулу:

Iрасч=P/Uном, где:

Iрасч – расчетный ток,
P – мощность приборов,
Uном – номинал напряжения.

В качестве примера можно рассчитать, автомат, который понадобится ставить на бойлер с нагрузкой 3 кВт и напряжением сети 220 В:

Перевести 3 кВт в Ватты – 3х1000=3000.
Разделить величину на напряжение: 3000/220=13,636.
Округлить расчетный ток до 14 А.

В зависимости от условий окружающей среды и способу прокладки кабеля нужно учесть поправочный коэффициент для сети 220 В. Среднее значение равно 5 А. Его понадобится прибавить к расчетному показателю тока Iрасч=14 +5=19 А. Далее по таблице ПУЭ выбирается сечение медного провода.

Сечение, мм2	Ток нагрузки, А
Одножильный кабель	Двухжильный кабель	Трехжильный кабель
Одинарный провод	2 провода вместе	3 провода вместе	4 провода вместе	Одиночная укладка	Одиночная укладка
1	17	16	15	14	15	14
1,5	23	19	17	16	18	15
2,5	30	27	25	25	25	21
4	41	38	35	30	32	27
6	50	46	42	40	40	34

Что такое трехфазная сеть?

Недостатки трехфазного питания

Расходы на подключение и покупку оборудования

Оформление договора. Согласно текущему законодательству оформление договора на установку трехфазного ввода и счетчика стоит 550 рублей.
Покупка счетчика и проводов. Средняя стоимость трехфазного счетчика, внесенного в госреестр, составляет 1500 рублей. Также для ввода понадобится примерно 20 м изолированного кабеля СИП сечением 16 мм2, стоимостью 1200 рублей. Еще стоит учесть необходимость организации проводки внутри дома для трехфазного дома. Этот показатель сложно просчитать, так как все дома разные по площади.
Дополнительные автоматы. Для каждой фазы потребуется свой автомат. Также потребуется установка реле контроля напряжения, чтобы можно было всегда «мониторить» напряжение по каждой фазе и в случае перекосов, переключаться между фазами.

Увеличенные размеры щитовой

Перепланировка проводки в доме

Выводы

Итак, подключение трехфазной сети подойдет:

Тем, кто хочет получить стабильное напряжение без перекосов. Если ваш дом находится далеко от трансформаторной подстанции, и вы страдаете от падения напряжения на фазе, тогда трехфазная сеть — это ваше спасение.
Тем, кто приобрел трехфазное оборудование. Если планируется отопление в доме электрокотлом или установка насосной станции, тогда без напряжения в 380 В просто не обойтись.
Тем, у кого бытовых приборов и электроники накопилось больше, чем на 5 кВт. Для таких потребителей есть смысл получить технические условия от энергосбыта на 10 — 15 кВт с возможностью подключения трехфазной сети.

Вам не нужны три фазы, если:

У вас только однофазное оборудование суммарной мощностью не более 5 кВт и постоянное стабильное напряжение на одной фазе.
Если вы не хотите делать у себя глобальный ремонт и переплачивать за дорогостоящее оборудование.

Варим все, что из металла: как выбрать сварочный инвертор?
Вкручиваем по полной: рейтинг сетевых шуруповертов 2019